JP2004222284A - Improvement of scanning head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スキャニング(走査)ヘッド及びその改善に係わり、例えばプリント(印字)記録(レジスター)マークの検知用又は折り曲げ線記録用のプリント(印刷)産業において使用されるスキャニングヘッド等のスキャニングヘッド及びその改善に関する。スキャニングヘッドは、可動式スキャニング構成要素を有しても良く、あるいはより通常にはプリント産業における用途のために、可動構成要素を有さない静止モジュールであっても良く、更にそこでは監視されるべきマークは、例えばプリントウェッブ等の基板上にあり、前記基板はスキャニングヘッドを通過するように移動される。スキャニングヘッドは、単数又は複数の光学センサを有しても良い。本発明は更に、印字プレス用のプリント記録ユニット及び印字記録のための方法に関する。 The present invention relates to a scanning (scanning) head and an improvement thereof, for example, a scanning head such as a scanning head used in the printing (printing) industry for detecting a print (register) mark or for recording a folding line. Regarding its improvement. The scanning head may have a movable scanning component, or more usually, for applications in the printing industry, may be a stationary module without a movable component, where it is monitored. The mark to be placed is on a substrate, such as a print web, which is moved past a scanning head. The scanning head may have one or more optical sensors. The invention further relates to a print recording unit for a printing press and a method for recording prints.
プリント産業における原材料及び全体の生産コストの上昇及び利益マージンが、圧縮されているので、該産界では可能な箇所でのコスト節約の実施が必要である。 With the rising raw materials and overall production costs and margins of profit in the printing industry being compressed, the industry needs to implement cost savings where possible.
技術的進歩がコストの節約を生じる1つの分野は、印刷機(プリントプレス)及びプリント記録(レジスター)装置の設計にある。プリント記録装置の改善により、例えば4色プリントプロセスにおける各カラー層は、それらが順にプリントウェッブに実施されるので、お互いに関してレジスタ(記録器)において印刷されることを、より以上に信頼可能に確保することにより、各プリントの走行における消耗を出来るだけ少なくして、顕著な節約を実現してきた。プリント登録装置のその様な改善の例は、欧州特許EP0340897及びEP0403082に説明されている。各ケースにおいて、1以上の光学センサの列は、プリントウェッブ上のプリント登録マークを検知するためにプリントウェッブ上を覆う、1つ以上のスキャニングヘッド内に具備されており、スキャニングヘッドに接続する処理装置(プロセッサ)は、センサからの信号を監視して、1つのセンサ又はセンサのグループがプリント記録マークの通過を検知した時間を決定する。 One area where technological advances have resulted in cost savings is in the design of printing presses (print presses) and print recording (register) devices. Improvements in print recording equipment ensure, for example, that each color layer in a four-color printing process is more reliably printed on a register (recorder) with respect to each other as they are implemented on the print web in sequence. By doing so, the wear in running each print has been reduced as much as possible, and significant savings have been realized. Examples of such an improvement of the print registration device are described in European patents EP0340897 and EP0403082. In each case, one or more rows of optical sensors are provided in one or more scanning heads that cover the print web to detect print registration marks on the print web, and the process of connecting to the scanning heads. The device (processor) monitors signals from the sensors to determine the time at which a sensor or group of sensors has detected the passage of a print record mark.
多くの改善が、プリント記録装置の運転上の効率及び有効性において得られたが、しかしハードウエアのコストは効果的に節減されては来なかった。従って、本発明の1つの主な目的はプリント記録装置のより経済的な構造を提供し、その際プリント産業が期待し必要としてきた正確性及び信頼性の高度な基準を維持することである。本発明の別の主な目的は、プリント記録スキャニングヘッドのよりコンパクトな構造を提供することである。 Many improvements have been obtained in the operational efficiency and effectiveness of print recorders, but hardware costs have not been effectively saved. Accordingly, one primary object of the present invention is to provide a more economical construction of a print recorder, while maintaining the high standards of accuracy and reliability that the printing industry has expected and required. Another main object of the present invention is to provide a more compact structure of the print record scanning head.
本発明の第1の形態に従い、ウエッブ表面又は別な表面上の記録(レジスター)マーク/形状を検知するための記録マーク検知装置における使用に適したスキャニングヘッドが、具備されており、前記表面と前記スキャニングヘッドとの間での相対的動きにおいて適切に使用されており、更に前記スキャニングヘッドは、光学センサと、それを介して前記光学センサの視界(ビュー)フットプリント(占有面積)を規定する開口を有する、第1の光学マスクとを具備する。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a scanning head suitable for use in a recording mark detection device for detecting a recording (register) mark / shape on a web surface or another surface, comprising: Appropriately used in relative movement between the scanning head and the scanning head, further defining an optical sensor and, via it, a view footprint of the optical sensor. A first optical mask having an opening.
光学マークは、焦点レンズ又は鏡の変わりに、光学センサの視界のフットプリントを規定するように、即ち視界が照明を受ける光学センサの知覚面の内のその部分を区切るように作用する。もし任意のレンズが受信光の経路に存在するならば、これは単に前記光学センサのレンズ面である。もし任意の鏡が受信光の経路に存在するならば、これは適切に唯方向を変えるが、光を焦点に集中しない。 Instead of a focusing lens or mirror, the optical mark acts to define the footprint of the field of view of the optical sensor, i.e. the field delimits that part of the sensory surface of the optical sensor to be illuminated. If any lens is in the path of the received light, this is simply the lens surface of the optical sensor. If any mirrors are in the path of the received light, this will only redirect appropriately, but will not focus the light at the focal point.
前記光学センサの視界フットプリントは、前記光学センサの知覚面積に比べて適切に実質的により小さく、前記スキャニングヘッドは使用において、前記スキャニングヘッドにより見られる前記ウェッブ上の記録マークの面積と同じか又は同様である前記ウェッブの面積(前記ウェッブの視界フットプリント)を見る用途で形成されることが好ましい。 The field-of-view footprint of the optical sensor is suitably substantially smaller than the perceived area of the optical sensor, and the scanning head is in use equal to or larger than the area of a recording mark on the web viewed by the scanning head. It is preferably formed for the purpose of viewing the area of the web which is the same (the field of view footprint of the web).
前記第1の光学マスクは、前記スキャニングヘッドへの光学的開口において又はその近くに設置されることが好ましく、使用において前記ウェッブに非常に隣接して且つそれに平行な平面に配置されることが特に好ましい。 The first optical mask is preferably located at or near an optical opening to the scanning head, particularly in use in a plane very adjacent to and parallel to the web. preferable.
好適な実施の形態において前記第1のマスクは、10mmより小さく、使用において前記ウェッブから3から5mmまでの間にあることが好ましい。 In a preferred embodiment, said first mask is smaller than 10 mm and preferably in use between 3 and 5 mm from said web.
適切には前記スキャニングヘッドは、前記ウェッブの視界フットプリントを照らすための光源を更に具備しており、前記光源は、固体状態(リソッドステート)で低パワーの光源であることが好ましく、更に1つ以上のLEDを具備することが特に好ましい。 Suitably, the scanning head further comprises a light source for illuminating the visibility footprint of the web, wherein the light source is preferably a solid state, low power light source, further comprising: It is particularly preferred to have more than one LED.
前記スキャニングヘッドは、前記スキャニングヘッド内に配置される光源を具備して、前記ウェッブの直進反射照明を形成することが好ましい。適切には透明なウェッブ媒体のために、鏡は、前記スキャニングヘッドと組み合わせて具備されおり、前記スキャニングヘッドからの前記ウェッブの対向する面に設置されて、光を前記ウェッブを通り前記スキャニングヘッドへ反射して戻す。 Preferably, the scanning head comprises a light source disposed in the scanning head to form a straight reflection illumination of the web. For suitably transparent web media, a mirror is provided in combination with the scanning head and is mounted on the opposite side of the web from the scanning head to direct light through the web to the scanning head. Reflect back.
前記スキャニングヘッドは、前記スキャニングヘッドに配置されて前記ウェッブの拡散照明を提供する、光源を具備することが好ましい。 Preferably, the scanning head comprises a light source disposed on the scanning head to provide diffuse illumination of the web.
1つの実施の形態において、前記スキャニングヘッドは、白色光源を有しており、前記センサは可視スペクトルを横切る光を検知するように形成される。 In one embodiment, the scanning head has a white light source and the sensor is configured to detect light across the visible spectrum.
前記スキャニングヘッドはUV光源を有することが好ましく、更にセンサはUVセンサであることが好ましい。 The scanning head preferably has a UV light source, and the sensor is preferably a UV sensor.
前記スキャニングヘッドは複数の光源を具備することが好ましく、該光源は独立して使用されるか又は共に使用されるかのいずれかで選択されても良い。適切には少なくとも2つの光源は、発する光の波長においてお互いに異なる。 Preferably, the scanning head comprises a plurality of light sources, which may be selected either to be used independently or to be used together. Suitably the at least two light sources differ from each other in the wavelength of the emitted light.
複数の光源の内の少なくとも一つは、前記スキャニングヘッド内に配置されて、前記ウェッブの直進反射照明を形成することが好ましく、もう一方の光源は前記スキャニングヘッド内に配置されて、前記ウェッブの拡散照明を形成することが好ましい。 Preferably, at least one of the plurality of light sources is disposed in the scanning head to form a straight reflection illumination of the web, and the other light source is disposed in the scanning head and the light source of the web. Preferably, diffuse illumination is formed.
前記スキャニングヘッドは、前記第1のマスクに直列の開口を有する第2のマスクを有することが特に好ましい。これは更に、感度及び精度を向上する前記光学センサの視界フットプリントを形成する。更に多数のマスクの使用は、波長好感度ではなく、異なる光波長のスキャニングを促進する。 It is particularly preferred that the scanning head has a second mask having an opening in series with the first mask. This further forms a visibility footprint of the optical sensor that improves sensitivity and accuracy. Further, the use of multiple masks promotes scanning of different light wavelengths, rather than wavelength sensitivity.
使用において前記第2のマスクは、前記第1のマスクと前記センサとの間にあることが好ましく、前記第1のマスクまでの距離に比べて前記センサにより近いことが好ましく、更に、前記ウェッブまでの前記第1のマスクの距離に比べて、前記センサに充分より近いことが好ましい。 In use, the second mask is preferably located between the first mask and the sensor, preferably closer to the sensor as compared to the distance to the first mask, and further to the web It is preferable that the distance between the first mask and the first mask is sufficiently close to the sensor.
前記第1のマスクと前記第2のマスクとの間のスペースは使用において、前記ウェッブから前記第1のマスクまでの間隔に比べて10倍のオーダでより大きいことが好ましい。前記第2のマスクの開口の面積は、前記第1のマスクの開口の面積に比べてより大きいことが好ましく、前記ウェッブから前記第1のマスクまでの間隔に対する前記第1と第2のマスクの間隔の比と実質的に同じ比であることが好ましい。 Preferably, the space between the first mask and the second mask is larger in use, on the order of ten times the distance from the web to the first mask. It is preferable that the area of the opening of the second mask is larger than the area of the opening of the first mask, and the first and second masks have a distance from the web to the first mask. Preferably, the ratio is substantially the same as the ratio of the intervals.
前記マスクの開口、又は2つのマスクが存在する場合の前記マスクの少なくとも一方の開口は使用において、前記プリントウェッブにおいて見られる記録マークの形状と同じか又は同様である、形状により形成されることが特に好ましい。前記マスクの開口、又は2つのマスクが存在する場合の前記マスクの少なくとも一方の開口は、合成である形状、即ち単に、単一の線又は正方形又は円形ではないが、多数の線又は部分(例えば、星形状又はL又はU形状)を有するか、あるいは多数の孔又はスロット/スリットを具備する形状により形成されることが好ましい。これらの改善はやはり、記録マーク検知の精度及び信頼性を向上する。 The openings in the mask, or at least one opening of the mask when two masks are present, may be formed in use with a shape that is the same as or similar to the shape of the recording marks found on the print web. Particularly preferred. The openings in the mask, or at least one opening of the mask when two masks are present, are of a shape that is synthetic, i.e. not just a single line or square or circular, but a number of lines or portions (e.g. , A star shape or an L or U shape) or a shape having a number of holes or slots / slits. These improvements also improve the accuracy and reliability of recording mark detection.
前記スキャニングヘッドは、前記マスクの取り外しを可能にして、異なる開口形状又は寸法を備えるマスクとの交換を可能にするように形成されることが適切である。 Suitably, the scanning head is formed to allow removal of the mask and allow replacement with a mask having a different opening shape or size.
本発明の第2の形態に従い、本発明の第1の形態のスキャニングヘッドを具備するプリントプレスのプリント記録デバイス(装置)が提供されており、本発明の第3の形態に従い、その様なプリント記録デバイスを具備するプリントプレス(印刷機)が提供される。前記プリント記録デバイスは、記録を検知するための前記スキャニングヘッドの1以上のセンサからの信号を監視するための処理装置を有するか、またはそれに接続して作動する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a print recording device (apparatus) of a print press comprising a scanning head of the first aspect of the present invention, and in accordance with a third aspect of the present invention, such a print. A print press (printing machine) including a recording device is provided. The print recording device has or is operatively connected to a processing unit for monitoring signals from one or more sensors of the scanning head for detecting recording.
本発明は添付の図面を参照して、例により以下で、より特別に説明されるであろう。 The invention will now be more particularly described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which:
先ず図1を参照すると、これは本発明の原理を説明しており、それは、適当には光電性ダイオード等の、スキャニングヘッド・光センサ1を示しており、前記光センサ1はプリントウェッブ4上に配置されて、適切に配置されていて且つウェッブ4上の記録マークのフットプリントに比べて僅かだけより大きい、ウェッブ1の小さな部分/視界フットプリント5から反射されて戻る光を受信する。
Referring first to FIG. 1, this illustrates the principles of the present invention, which suitably shows a scanning head
従来のスキャニングヘッドとは全く対照的に、光を光学センサ1に焦点を集中するための光学センサ1から離れて間隔を有する、高価な焦点(focussing)レンズ又は鏡は存在していないが、しかしセンサ1は図に示されるように、小さな一体式受光レンズを有しても良い。高価な別体のレンズ又は焦点鏡の代わりに、スキャニングヘッドは、高い前方(foward)ゲイン(入出力比)及び狭いビーム幅(例えば、10度)を備えるセンサ1を有しており、光学センサ1とウェッブ4との間に配置された一対の光学的マスク2,3を使用してストレイ(迷走)ライト(光)がセンサ1に達することを阻止する。
In stark contrast to conventional scanning heads, there are no expensive focussing lenses or mirrors spaced apart from the
マスク2,3の各々はそれぞれの開口6,9を有するので、記録マークがセンサ1の付近を通過する際に、センサ1は、ウェッブ4上の記録マーク5のフットプリントに概略対応するウェッブ1の小さな視界区域5から反射して戻る、光だけを受光する。各開口6,9は、細長いスロット形状の開口であるように示される。これは適切には、プリントウェッブ4上で使用される記録マークの形状に対応する。
Each of the
ウェッブ4に最も近い、第1のマスク2に関して、開口6の寸法は適切には、ウェッブ4上の視界フットプリント5と同じ寸法である。
With respect to the
第1のマスク2は、ウェッブ4に平行な平面に設置されており、ウェッブ4から2,3mmのオーダーの非常に短い固定された距離の間隔で離れる。第1のマスクは、記録マーク5の主な識別を実施し、プリントウェッブ4にその様に近くにあることの結果として、ほとんど全体として焦点にある。図解例において、第1のマスク2は、ウェッブ4から4mmだけの間隔で離れており、0.5x0.8mmの視界区域5に対応する0.5x0.8mmの開口6を有する。
The
プリントの走行中に、プリントウェッブ4はプリントフラップとして既知な振動運動を行っており、その振動運動は、質量とテンション(引っ張り力)と移動するプリントウェッブ4の移動速度とにより決まる大きさで、ウェッブ4からの第1のマスク2までの間隔を周期的に変化させるので、好適なスキャニングヘッドの位置決め高さ公差(プリントウェッブ4から第1のマスク2までの間隔の公差)は3mm+/−1mmである。
During the running of the print, the print web 4 performs an oscillating motion known as a print flap, the oscillating motion having a magnitude determined by the mass and the tension (tensile force) and the moving speed of the moving print web 4, Since the distance from the web 4 to the
第2のマスク3は、センサ1から2,3mmの範囲内で、第1のマスク2から40mm離れた範囲内に設置されており、第1のマスク2とセンサ1に整列するので、プリントウェッブ4から反射されていて且つ第1のマスク2の開口6を通過した、光はその後第2のマスク3の開口9を通過して、センサ1の知覚面に到達するはずである。
The
図1に示されるように、ウェッブ4から反射された光は、第1のマスク2により、上部7及び下部8境界線の範囲内にあるビームに制限される。図2の平面図において、ビームの横方向の境界は、境界線11,12により示される。プリントウェッブ4上の目標フットプリント/実像区域5の影(ウンブラ)13及び半影(ペヌンブラ)14は、光が開口6を通過する際に、交差(クロスオーバー)する。
As shown in FIG. 1, the light reflected from the web 4 is restricted by the
第2のマスク3は、センサ1への光入力を制限する一方で、更に良好な信号対ノイズ比の十分な光を許容する。必要な最終的光学フットプリントは一般的に、センサ1の大口径の円形受光レンズ/検知(センサ)面と同様でなく、小さく且つ非円形であるので、第2のマスク3は、第1のマスク2により規定されるフットプリントと、センサ1の大口径の円形受光レンズ/検知(センサ)面との間の適合の最適化を補助する。
The
受信器(レシーバ)の全体の感度と選択性能を最適化するために、第2のマスク3の開口9の面積は、寸法1(マスク2,3の間の距離)の寸法2(ウェッブ4上のスキャニングヘッド高さ)に対する比に対応して、第1のマスクの開口6の面積に対して増大されており、更にそれ(寸法1と寸法2の比)は10:1のオーダーであることが好ましい。図示される例の寸法1が40mmで、寸法2が4mmとし、更に開口6の面積が0.5mmx0.8mmであるとすると、開口9の選択された寸法は適切には1x4mmであり、即ち開口6の面積に比べて10倍大きい。
In order to optimize the overall sensitivity and selectivity of the receiver (receiver), the area of the
マスク開口6,9の寸法及び寸法1と2の比の適切な選択により、視界フットプリント5は非常に小さい面積に減少される。更なる最適化は、開口6,9を検知されるべき記録マークの形状に形成することにより実現される。第1のマスク2の図示される0.5x0.8mmの開口6は例えば、全体の視界フットプリント面積5を変更しないで、プリント記録マークが線である、用途に適した1つの0.1x4mmのスリットに調整されても良い。星形状のプリント記録マークに関して、開口6はまた適切には、星形状である。このことはやはり、記録マーク検知の信頼性を更に向上出来る。
With a proper choice of the dimensions of the
開口6は、小さな開口の配列又は群により構成可能であり、その小さな開口の配列又は群は、合成されたプリント記録マークを具備する、分離した要素/(又は)線の配列又は群を再生する(replicate)ように形成される。例えば、マスク2内に開口6を具備する、2つの平行なスロット(孔)が、プリントウェッブ4上でプリント記録マークの2つの平行な線に対応するように存在しても良く、更にこれは、単一のライン(線)マークに対応する単一のスロットに比べて、プリント登録の一層より高い信頼性を提供する。
The
用途における適応性に関して、該装置は適切には、開口の別の形状又は形態を有するマスクにより置換出来る状態で、マスク6及びマスク9を交換可能なように形成される。
For applicability in applications, the apparatus is suitably formed so that the
図3を参照すると、スキャニングヘッドの好適な実施の形態は、図1と2と同じ相対的位置でハウジング20内に保持される、マスク2,3とセンサ1を有する、コンパクトな構造を有しているがしかし、第1のマスク2と第2のマスク3との間の線は、単純な低コストの(焦点集中のない)鏡18により折り曲げられて、該ヘッドを更によりコンパクトに形成する状態になっている。
Referring to FIG. 3, the preferred embodiment of the scanning head has a compact structure with
最適な用途の広さのために、1つ以上のセンサ1及びマスク2,3は、ハウジング20から取り外し可能であっても良く、及び/又はそれらは、ハウジング20内で位置調整可能であって、使用者により特別な要求のために該ヘッドを調整可能であっても良い。
For optimal versatility, one or
プリントウェッブ4の視界フットプリント区域5を照らすために、スキャニングヘッドは光源として、受信(光)構成要素(センサ1及びマスク2,3)に隣接するハウジング内に設置される、一対の広角幅のLED15,16を有するが、しかしバリア(障害)壁19によりそれらから遮蔽される。これらの2つのLED15,16は実質的に同一であって良く、お互いに関して同じ波長で強さの光を発光し得るが、しかしそれらは、ハウジング20内におけるそれらの設置角度が異なっていて、スキャニングヘッドが2つの主要な異なるオペレーションモードを有することを可能にすることが重要である。
To illuminate the field of view footprint area 5 of the print web 4, the scanning head serves as a light source, a pair of wide-angle, wide-angle, mounted in a housing adjacent to the receiving (light) components (
第1のLED15は、発散モードのオペレーションのためのもので、その軸線がハウジング20の底面の法線に対して45度で傾斜する状態でハウジング20内に設置されており、それによりウェッブ4の法線に対して45度の状態にあるが、その理由はハウジング20の底面がウェッブ4に平行な平面であるからである。この第1のLED15は従って、第1のマスク2の開口6を介しての光学的なレシーバウィンドー内への、走査される媒体/プリントウェッブ4を経由する直接的な反射経路を有さない。それは、スキャニングオペレーションのための拡散式光源を提供するように機能しており、それ(前記光源)は、印字紙、ホログラム及び型押し印刷式(embossed)媒体上の記録マークの検知に特に適する。
The
第2のLED16は、直進反射モードのオペレーションのためのもので、その軸線がハウジング20の底面の法線に対して10度で傾斜する状態でハウジング20内に設置されており、それによりウェッブ4の法線に対して10度の状態にあり、前記ウェッブ4から光学的なレシーバウィンドーへの直進反射を促進する。このLED16は透明な媒体上の反射媒体又は印字されたマークの走査に特に有用である。後者のケースにおいて、透明な媒体の下に配置された鏡裏張り板17は、光学的なレシーバウィンドーに対して光を反射するように使用されても良い。第2のLED16のオペレーションにおいて、発光光源のLED16から光学的な光レシーバ(受信器)/開口6への光学的経路を通る入射角及び反射角は等しい。
The
スキャナーヘッドの高さ及びLEDの位置は、LEDにより照らされるプリントウェッブ4の区域が、十分な寸法であって、視界フットプリント/マスク開口6フットプリントを収容するように、適切に設計されており、更にその場合、追加的許容値がスキャナーヘッドの高さ公差及び前記したウェッブフラップのために形成されるように設計される。
The height of the scanner head and the location of the LEDs are properly designed so that the area of the print web 4 illuminated by the LEDs is of sufficient size to accommodate the visibility footprint /
スキャニングヘッドは、第1又は第2のLED15,16が走査されるべき媒体に依存して選択される状態で、光源/オペレーションモードの間でのスイッチの選択ができるように形成される。実際に、第1と第2のLED15,16の両者からの同時の光の混合は、幾つかの媒体に適するように使用されても良く、用途の広さを最大にするために、光源の波長及び強さは適切に調整可能である。このために、第1と第2のLED15,16は各々、LEDのそれぞれのグループの一部であっても良く、即ち一方のグループは直進反射オペレーションに関して10度又は同様な角度を有しており、更に他方のグループは拡散光オペレーションに関して45度又は同様の角度を有しており、その際各グループのLEDは、お互いに波長出力において異なり、単独の用途又は他のものとの組み合わせにおいて個別に選択可能である。
The scanning head is formed to allow selection of a switch between light source / operation modes, with the first or
例えば、各グループのLEDの1つは、例えば赤等の1つの特定の可視スペクトルの色の光を発光しても良く、その一方で別のものは、例えば緑等の異なる特定の可視スペクトルの色の光を発光しており、あるいは1つの特に好適な設計において、センサ1がUVの光学的レシーバを組み込む場合に、UV光であっても良い。
For example, one of the LEDs in each group may emit light of one particular visible spectrum of color, such as red, for example, while another emits light of a different specific visible spectrum, such as green. It may be UV light, if it emits colored light, or in one particularly preferred design, the
白色光LEDはこれとは別に、受光光センサ1が、全体の可視スペクトルを横切る光を検知するように形成されたアイカラー反応ディテクタ(検知器)である場合に使用可能である。LEDが1つの特定の可視スペクトルの色の光を発光する場合に、前記色は、視界の下地の媒体と適切に対比して、検知感度を向上させて、非常に薄い濃淡を検知可能にする。一つの色又は複数の色の組み合わせが視界の下地の媒体とのコントラスト(対比)を最適化するように使用されても良い。
Alternatively, a white light LED can be used where the received
UVベースの検知装置(システム)は、従来の可視光ベースの装置(システム)により記録可能ではない、UV反射式クリアインク、ニス、ラッカー、低温シール、にかわ及び別のクリアな媒体の記録を可能にする。本発明のスキャニングヘッドにおけるUV発光LED及び対応するレシーバを具備することは、それが例外的にコスト的有効性のあるUV検知装置を提供するので、特に有用であり、その際、マスク2,3は、多数の石英レンズの必要性を回避し、更にスキャニングヘッドが非常に小さな媒体マークに焦点を合わせることを可能にする。
UV-based detectors allow recording of UV-reflective clear inks, varnishes, lacquers, low temperature seals, glues and other clear media that are not recordable by conventional visible light-based devices To Providing a UV-emitting LED and a corresponding receiver in the scanning head of the present invention is particularly useful, as it provides an exceptionally cost-effective UV-sensing device, wherein the
代替的に又は追加的に、ニス、ラッカー、低温シール、にかわ及び別のクリアな媒体は、白色光発光LEDを使用して、LEDからの光のレベルを適切に調整して、走査されても良い。 Alternatively or additionally, varnishes, lacquers, low-temperature seals, glues and other clear media may be scanned using white light emitting LEDs and appropriately adjusting the level of light from the LEDs. good.
プリント記録検知装置の一部分としての又は別の目的のためのスキャニングヘッドのオペレーションにおいて、必要なスキャニングヘッドの機能は、制御された照明を介して達成可能である。UVモードは一般的な例外として、光センサのパラメータは異なるモードに関して同一に維持される。 In operation of the scanning head as part of a print record sensing device or for another purpose, the necessary scanning head functions can be achieved via controlled illumination. The UV mode is a common exception, where the parameters of the light sensor are kept the same for different modes.
一般的に、レシーバ/センサのアナログ出力信号は、センサの視界フットプリント内で見られる際の、走査される媒体、即ちプリントウェッブのコントラスト比及び/又は型押しされた(embossed)リリーフプロフィル(浮き彫り外形)に比例する。異なる媒体のコントラスト及び反射性能における差異を認識可能にするために、レシーバ、即ちセンサのアナログ出力信号は適切にゲイン(入力出力比)制御される。 In general, the analog output signal of the receiver / sensor is the contrast ratio and / or embossed relief profile of the medium being scanned, ie, the print web, as viewed in the field of view footprint of the sensor. Outer shape). The analog output signal of the receiver, i.e. the sensor, is appropriately gain-controlled (input-output ratio) so that differences in contrast and reflection performance of different media can be discerned.
プリント記録検知装置の例において、ウェッブの直線的移動は、記録マークが視界に入りその後スキャニングヘッドを通過する際に、時間的に変化する、センサ信号を上昇させる。アナログセンサ出力信号は通常、AD変換器によりデジタル信号に変換されて、その後、通常プリント記録検知装置の一部であるか、又はそれに少なくとも作動するように接続する、処理装置/ソフトウエアにより分析されて、異なるプリント記録マークの特徴を識別し、更にプリントプレスの位置的フィードバック制御のためのサブルーチン/コントローラを作動させる。幾つかの装置(システム)において、アナログ信号はアナログ処理装置により分析可能である。 In the example of a print record sensing device, the linear movement of the web raises a time-varying sensor signal as the record mark enters the field of view and subsequently passes through the scanning head. The analog sensor output signal is typically converted to a digital signal by an analog-to-digital converter and then analyzed by a processor / software that is typically part of, or at least operatively connected to, a print record detector. To identify different print record mark features and to activate a subroutine / controller for positional feedback control of the print press. In some devices (systems), the analog signal can be analyzed by an analog processor.
既に検討した利点以上に、非常に低パワー(電力)の固体状態(ソリッドステート)の照明の使用を可能にする、スキャニングヘッドの作動原理は、別の比類ない利点、即ちスキャニングヘッドの固有の本質的安全性を向上させる。それは、従来のスキャニングヘッドとは違って、承認されたパワー制限保護障壁を介して、爆発の可能性のある雰囲気において稼働しても良い。前記従来のスキャニングヘッドは、白熱/タングステン電球を有しており、その電球はその様な承認されたパワー制限保護障壁を介して供給可能なものに比べて、より大きなパワーを必要とする。従来の装置は一般的に、爆発のリスクのある環境においては、重く嵩張っていて高価な防爆ケーシングか又は、遠隔の光源からリスクのある区画の外側に光を運ぶための長い光ファイバーを使用することによってのみ作動可能である。 Beyond the advantages already discussed, the principle of operation of a scanning head that allows the use of very low power solid state lighting is another unique advantage, the inherent nature of a scanning head. Improve safety. It may operate in a potentially explosive atmosphere through approved power limiting protective barriers, unlike conventional scanning heads. Said conventional scanning heads have incandescent / tungsten bulbs, which require more power than can be supplied through such approved power limiting protective barriers. Conventional devices typically use heavy, bulky and expensive explosion-proof casings or long fiber optics to carry light from a remote light source to the outside of the risky compartment, in environments at risk of explosion. It can only be activated by
LEDを使用する固体状態の照明はまた、LEDが100,000時間の稼働寿命を超える、例外的に高度な長寿命を有するので、光源の保守において劇的な節約を実現する。 Solid state lighting using LEDs also provides dramatic savings in light source maintenance as LEDs have exceptionally high longevity, exceeding 100,000 hours of operational life.
上記のように、本発明のスキャニングヘッドは、プリントプレスにおけるプリント記録のための高度に有効な装置を提供する。そのアセンブリは単純で、有効で、効率的で、用途が広く、更に据え付け及び運転の両面で非常に経済的であり、更に軽量で、非常にコンパクトで、爆発のリスクのある環境において使用可能であり、更に媒体の幅広い範囲に関して精度と信頼性の高度な基準を実現する。実際に、マスク2,3を精密な公差で製作する能力は、従来の記録検知装置に比べて、光学的な上昇及び降下時間を規定することにおいて、より高い精度を可能にし、記録計測においてより高い精度を実現する。
As mentioned above, the scanning head of the present invention provides a highly effective device for print recording in a print press. The assembly is simple, efficient, efficient, versatile, and very economical in both installation and operation, and lightweight, very compact, and can be used in explosive-risk environments. Yes, and also achieve high standards of accuracy and reliability over a wide range of media. In fact, the ability to fabricate the
1…スキャニングヘッド・光センサ
2…第1のマスク
3…第2のマスク
4…プリントウエッブ
5…視界フットプリント
6…開口
7…上部境界線
8…下部境界線
9…開口
15…LED
16…LED
18…鏡
19…バリア壁
20…ハウジング
16 LED
18
Claims (24)
光学センサと、
それを介して前記光学センサの視界フットプリントを規定する開口を有する、第1の光学マスクと、
を具備するスキャニングヘッド。 A scanning head suitable for use in a recording mark detection device for detecting recording marks / shapes on a web surface or another surface, wherein the scanning head comprises:
An optical sensor;
A first optical mask having an aperture therethrough that defines a viewing footprint of the optical sensor;
A scanning head comprising:
前記光源は前記スキャニングヘッド内に配置されて、前記表面の直進反射照明を形成する請求項1から6のいずれか一項に記載のスキャニングヘッド。 The scanning head includes a light source,
A scanning head according to any one of the preceding claims, wherein the light source is arranged in the scanning head to form a straight reflection illumination of the surface.
請求項7に記載のスキャニングヘッド。 For transparent web media, a mirror is provided in combination with the scanning head and is located on the opposite side of the web from the scanning head to reflect light through the web to the scanning head. return,
A scanning head according to claim 7.
前記光源は、前記スキャニングヘッドに配置されて、前記表面の拡散照明を提供する、
請求項1から8のいずれか一項に記載のスキャニングヘッド。 The scanning head includes a light source,
The light source is disposed on the scanning head to provide diffuse illumination of the surface;
The scanning head according to claim 1.
請求項1から20のいずれか一項に記載のスキャニングヘッド。 The opening of the mask, or at least one of the openings of the mask when two masks are present, is of a synthetic shape, i.e. not just a single line or a square or a circle, but also a star shape, for example. Or formed by a shape having multiple lines or portions, such as L or U shapes, or with multiple holes or slots / slits,
A scanning head according to any one of the preceding claims.
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